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Die
Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungsvorrichtung, insbesondere
für Kraftfahrzeuge,
die ein Zweimassenschwungrad und gesteuerte Mittel zur drehfesten
Verbindung des primären Schwungrads
und des sekundären
Schwungrads umfasst, wobei es diese Verbindungsmittel erlauben, die
Resonanzfrequenz des Zweimassenschwungrads ohne Beschädigungsgefahr
des Torsionsdämpfers,
der die beiden Schwungräder
rotatorisch verbindet, oder des nachgelagerten Antriebs des sekundären Schwungrads
zu durchqueren.
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Es
ist bekannt, dass ein Zweimassenschwungrad eine Resonanzfrequenz
aufweist, die derart einer Anregung durch die Wärmekraftmaschine mit einer
Drehzahl, die kleiner als die Leerlaufdrehzahl ist, entspricht,
dass man während
der Anlass- und Haltephasen des Motors Schwingungen großer Amplitude
des sekundären
Schwungrads widerstehen muss. Hierzu wurde bereits vorgeschlagen,
siehe beispielsweise
EP 1167811 ,
die beiden Schwungräder
vorläufig
während
der Anlass- und Haltephasen
des Motors drehfest zu verbinden, wobei die Verbindungsmittel durch
die Fliehkraft oder Erfassungsmittel der relativen Winkelbeschleunigung der
Schwungräder
gesteuert werden.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung sind insbesondere Verbindungsmittel der
Schwungräder und
Steuermittel dieser Verbindungsmittel, die einfacher, kostengünstiger
und effizienter als die der alten Technik sind.
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Zu
diesem Zweck schlägt
sie eine Drehmomentübertragungsvorrichtung,
insbesondere für Kraftfahrzeuge,
vor, die Folgendes umfasst: primäre und
sekundäre
Schwungräder,
die koaxial sind und die durch einen Torsionsdämpfer drehfest verbunden sind,
wobei das primäre
Schwungrad fest mit einer Antriebswelle verbunden ist und wobei
das sekundäre
Schwungrad durch eine gesteuerte Kupplung mit zumindest einer getriebenen
Welle verbunden ist, Steuermittel der Kupplung, die ein Stellglied
umfassen, und rotatorische Verbindungsmittel des sekundären Schwungrads
mit dem primären
Schwungrad, dadurch gekennzeichnet, dass diese Verbindungsmittel
durch das Stellglied gesteuert werden, um die beiden Schwungräder drehfest
zu verbinden, wenn sich das Stellglied in einer Ruhestellung befindet,
und um deren relative Drehung zu Beginn des Hubs des Stellglieds
von seiner Ruhestellung aus zu erlauben.
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Vorteilhafterweise
ist die Kupplung in dieser Ruhestellung offen.
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Somit
sind die beiden Schwungräder
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
während
der Anlass- und Haltephasen des Motors vom Fahrzeug drehfest verbunden,
was Schwingungen großer
Amplitude des sekundären
Schwungrads beim Durchqueren der Resonanzfrequenz verhindert, wird
anschließend im
Normalbetrieb des Fahrzeuges das Stellglied gesteuert, um die Kupplung
zu schließen
und der getriebenen Welle ein Drehmoment zu übertragen, werden die beiden
Schwungräder
voneinander getrennt und der Torsionsdämpfer, der diese beiden Schwungräder verbindet,
kann seine Rolle als Filter der Schwingungen und der Drehmomentunstetigkeiten,
die von der Antriebswelle übertragen
werden, spielen.
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Nach
einem anderen Merkmal der Erfindung werden die Verbindungsmittel
der beiden Schwungräder
durch elastische Mittel in einer Klemm- oder Verbindungsstellung der Schwungräder gehalten.
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Diese
elastischen Mittel liefern eine Vorlast, die das Stellglied ausgleichen
muss, um die Schwungräder
zu trennen. Wenn das Stellglied eine hydraulische Steuerung aufweist,
entspricht die Vorlast einem Schwellendruck unter dem die Kupplung nicht
den Zustand ändert.
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Das
Stellglied kann demzufolge nur auf die Kupplung wirken, wenn dieser
hydraulische Versorgungsdruck den Schwellenwert übersteigt. Dieser Schwellenwert
setzt das Stellglied und die Kupplung vor einer Zustandsänderung
der Kupplung unter Druck, was es erlaubt, Spiele und Totgänge nachzustellen.
Die Regelung der Kupplung wird präziser, mit einer Klemmfunktion
der Kupplung, die linearer im Verhältnis zur Druckschwankung ist.
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Nach
einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Verbindungsmittel
der Schwungräder
radial außerhalb
der Kupplung.
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Dies
erlaubt insbesondere eine Verringerung der axialen Abmessungen der
erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung werden die Verbindungsmittel durch einen zylindrischen
Rand des primären
Schwungrads und durch einen Deckel der Kupplung getragen und werden
durch eine Anpressplatte der Kupplung oder durch Mittel, die fest
mit dieser Platte verbunden sind, betätigt.
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Vorzugsweise
sind die Verbindungsmittel durch eine Kupplung gebildet, die axial
geklemmte Scheiben umfasst.
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Vorteilhafterweise
umfassen diese Verbindungsmittel eine erste Scheibe, die durch den
zylindrischen Rand des primären
Schwungrads getragen wird, und eine zweite Scheibe, die verschiebbar
auf dem Kupplungsdeckel montiert ist, und durch die Anpressplatte
oder die Stellmittel dieser Platte translatorisch angetrieben wird.
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Die
erste Scheibe ist in der Ruhestellung des Stellglieds zwischen der
zweiten Scheibe und einer dritten Scheibe, die vom Kupplungsdeckel
getragen wird, geklemmt.
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Nach
einem anderen Merkmal der Erfindung umfasst das Stellglied einen
Positionssensor von einem mobilen Steuerelement und dieser Sensor
ermöglicht
es, durch Lernen die Position zu Hubbeginn zu bestimmen, die die
relative Drehung der Schwungräder
erlaubt, ohne den Zustand der Kupplung zu ändern.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung umfasst das Stellglied der Kupplung einen axialen
hydraulischen Zylinder, der druckgesteuert ist, und der um die getriebene
Welle montiert ist, wobei dieser Zylinder einen Ringkolben umfasst,
der translatorisch um die getriebene Welle geführt wird, und auf ein Kupplungsausrücklager,
das mit der Anpressplatte verbunden ist, wirkt.
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Als
Variante ist das Stellglied der Kupplung ein mechanisches Stellglied,
das Mittel mit Spiralrampe zur Bewegungstransformation umfasst.
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In
einer besonders interessanten Anwendung der Erfindung bezüglich der
Steuerung der automatisierten mechanischen Getriebe, umfasst die Vorrichtung
eine zweite Kupplung, die parallel zur ersten Kupplung montiert
ist, und die dazu vorgesehen ist, das sekundäre Schwungrad mit einer zweiten getriebenen
Welle koaxial zur ersten getriebenen Welle zu verbinden, und Steuermittel
der zweiten Kupplung, wobei die beiden Kupplungen denselben Kupplungsdeckel
aufweisen, der von der Reaktionsplatte der ersten Kupplung getragen
wird.
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In
einer besonderen Ausführungsform
der Erfindung ist die erste Kupplung axial zwischen der zweiten
Kupplung und dem primären
Schwungrad montiert und die zweite Kupplung umfasst eine Reaktionsplatte,
durch die Betätigungsschieber
der Anpressplatte der ersten Kupplung hindurchgehen.
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Diese
Betätigungsschieber
können
vorteilhafterweise eine Scheibe antreiben, die zu den Verbindungsmitteln
der beiden Schwungräder
gehört, und
sie sind durch Kupplungsausrückmittel
mit dem Stellglied verbunden, wobei diese Kupplungsausrückmittel
eine ringförmige
Membranfeder umfassen, die auf dem Kupplungsdeckel montiert ist
und die einen radial externen Abschnitt umfasst, der Federteller
bildet und auf die Betätigungsschieber
wirkt, und radiale Arme, die zur Drehachse der Vorrichtung gerichtet
sind und über
ein Kupplungsausrücklager
mit dem Stellglied zusammenwirken.
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Vorzugsweise
umfassen die Steuermittel der zweiten Kupplung einen zweiten hydraulischen
Zylinder, der im Inneren des ersten Stellglieds montiert ist.
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Nach
anderen Merkmalen der Erfindung:
- – ist das
primäre
Schwungrad ein flexibles Schwungrad,
- – ist
der Torsionsdämpfer
radial innerhalb des sekundären
Schwungrads und der ersten Kupplung,
- – umfasst
der Torsionsdämpfer
kurze Federn mit umfangsmäßiger Anordnung,
- – ist
ein radial internes Ende vom Kupplungsdeckel durch ein Lager, das
ein axiales Widerlager zur Lastsaufnahme bildet, auf dem Stellglied
montiert.
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Die
Erfindung ist verständlicher
und andere Merkmale, Details und Vorteile der Erfindung ergeben
sich deutlicher aus der nachstehenden Beschreibung, die als Beispiel
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erfolgt.
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Es
zeigen:
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die 1 eine
schematische Teilansicht im Axialschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
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die 2 eine ähnliche
Ansicht, die eine Ausführungsvariante
darstellt.
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In
der 1 bezeichnet die Bezugsnummer 10 das
Ende einer Antriebswelle, die hier die Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors
für Kraftfahrzeuge ist,
und auf die ein primäres
Schwungrad 11 mit Hilfe von Schrauben 12 befestigt
ist. Das primäres Schwungrad 11 umfasst
ein flexibles Ringblech 14 dessen radial interner Abschnitt
durch diese Schrauben 12 auf der Welle 10 befestigt
ist und dessen radial externer Abschnitt einen zylindrischen Rand 16 umfasst,
der sich in der entgegengesetzten Richtung zur Welle 10 erstreckt
und einen Anlasserkranz 18 trägt.
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Der
radial externe Abschnitt des Ringblechs 14 trägt ebenfalls
ein Eingangselement eines Torsionsdämpfers 20, wobei dieses
Eingangselement von zwei parallelen Führungsscheiben 22 gebildet
wird, die Fenster umfassen, in denen Spiralfedern 24 mit umlaufender
Anordnung um die Drehachse 26 der Vorrichtung untergebracht
sind, wobei diese Federn mit dem Ausgangselement 28 des
Torsionsdämpfers zusammenwirken,
der sich aus einer Ringscheibe, deren Innenumfang 30 zentriert
ist und drehbeweglich mit Hilfe eines Gleitlagers 32 geführt wird,
und einem Zwischenteil 34 am Ende der Antriebswelle 10 zusammensetzt.
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Der
radial externe Umfang der Ringscheibe 28 ist fest mit einer
radialen Ringplatte 36 verbunden, die Bestandteil des sekundären Schwungrads
ist und die eine Reaktionsplatte einer ersten Kupplung E1 bildet,
die dazu vorgesehen ist, selektiv die Antriebswelle 10 mit
einer ersten getriebenen Welle 38 zu verbinden, die hier
eine Eingangswelle eines automatisierten mechanischen Getriebes
ist.
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Der
erste Kupplung E1 umfasst eine Reibscheibe 40, die an einer
Nabe 42 befestigt ist, die drehfest mit einem Ende der
ersten getriebenen Welle 38 verbunden ist und die Reibbeläge 44 trägt, die dazu
vorgesehen sind, zwischen die Reaktionsplatte 36 und eine
Anpressplatte 46 unter Steuerung eines Stellglieds mit
einem ersten hydraulischen Zylinder 48 geklemmt zu werden,
der sich um die erste getriebene Welle 38 erstreckt und
die auf die Anpressplatte 46 durch eine ringförmige Membranfeder 50 und Schieber 52 wirkt,
die parallel zur Drehachse 26 orientiert sind. Die Schieber 52 sind
durch einen Ringabschnitt miteinander verbunden, der sich hinten
an der Seite der Feder 50 und radial im Inneren der Abschnitte
der Schieber, die parallel zur Drehachse orientiert sind, befindet.
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Die
Membranfeder 50 ist auf einen Kupplungsdeckel 54 montiert,
der sich im Inneren des zylindrischen Rands 16 des primären Schwungrads
erstreckt und der durch Schrauben auf der Reaktionsplatte 36 der
ersten Kupplung E1 befestigt ist.
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Die
ringförmige
Membranfeder umfasst ein radial externer Ringabschnitt 56,
der einen Federteller bildet, der axial zwischen einen Rand des
Kupplungsdeckels 54 und einen selbstsperrenden Ring 58 verkeilt
ist, und sie umfasst radiale Arme 60, die sich zur Drehachse
erstrecken und die sich an ihrem Ende auf ein Kupplungsausrücklager 62 stützen, das durch
den Kolben 64 des Zylinders 48 getragen wird. Um
die axialen Abmessungen der Vorrichtung zu reduzieren, sind die
radial internen Enden der Arme 60 auf eine Scheibe 66 angelegt,
die hinten am Kupplungslager 62 befestigt ist, das heißt an der
Seite gegenüber
der Antriebswelle 10 und außerhalb von diesem Lager.
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Die
radialen Arme 60 der ringförmige Membranfeder 50 stützen sich
durch einen Dichtungsring 68 auf Stützen 70 der Schieber 52,
die der Anpressplatte 46 der Kupplung E1 zugeordnet sind,
und die sich zwischen diesen Stützen 70 und
anderen Stützen 72 erstrecken,
die aus den Schiebern 52 hervorgehen und die sich vorne
an den Stützen 70 befinden,
das heißt
an der Seite der Anpressplatte 46. Wenn der Zylinder 48 unter
Druck mit Flüssigkeit
von einem Ansaugstutzen 74 versorgt wird, wird somit der
Kolben 64 dieses Zylinders nach vorne verschoben und schiebt
das Kupplungslager 62, das mit Hilfe der Scheibe 66 die
radialen Arme 60 der ringförmige Membranfeder 50 bis
in die Position nach vorne verschiebt, die mit gepunkteten Strichen
dargestellt ist, wobei diese Verschiebung durch die Stützen 72 und die
Schieber 52 an die Anpressplatte 46 übertragen wird,
die die Reibbeläge 44 auf
der Reaktionsplatte 36 klemmt, für die Übertragung eines Drehmoments an
die getriebene Welle 38 mit Hilfe der Reibscheibe 40 und
der Nabe 42.
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Wenn
der Steuerdruck des Zylinders 48 gesenkt wird, stößt der Federteller
der Feder 50 durch die Arme 60 den Kolben 64 auf
der Zeichnung nach rechts und bringt ihn in die Position, die mit
vollen Strichen dargestellt wird, wobei diese Rückkehrbewegung durch den Dichtungsring 68 und
die Stützen 70 an
die Schieber 52 übertragen
wird, die die Anpressplatte 46 in die dargestellte Position
bringen, in der die Kupplung E1 offen ist. Die Anpressplatte 46 kann
auf klassische Weise mit dem Kupplungsdeckel 54 durch umlaufende
oder tangentiale elastische Zungen für die Rückstellung der Anpressplatte 46 in die
Ausrückposition
verbunden sein.
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Eine
zweite Kupplung E2 ist im Inneren des Kupplungsdeckels 54 untergebracht,
hinter der ersten Kupplung E1 und umfasst eine Reaktionsplatte 80,
die fest mit dem Kupplungsdeckel 54 verbunden ist, und die
ein Lager bildet, das die Ruhestellung der Anpressplatte 46 der
ersten Kupplung E1 definiert, wobei die zweite Kupplung E2 ebenfalls
eine Reibscheibe 82 und eine Anpressplatte 84,
die einer ringförmige
Membranfeder 86 zugeordnet ist, umfasst, wobei die Reibscheibe 82 an
ihrem Innenumfang an einer Nabe 88 befestigt ist, die drehfest
mit einer zweiten getriebenen Welle 90 verbunden ist, die
röhrenförmig und
koaxial zur ersten getriebenen Welle 38 ist und die sich
um diese erstreckt, um die zweite Eingangswelle des automatisierten
Getriebes zu bilden. Der radial externe Abschnitt der Reibscheibe 82 trägt Reibbeläge 92,
die durch die Anpressplatte 84 auf der Reaktionsplatte
der zweiten Kupplung E2 geklemmt sind, wenn die Anpressplatte 84 durch
die ringförmige
Membranfeder 86 nach vorne gedrückt wird.
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Die
Schieber 52 der Anpressplatte 46 erstrecken sich
radial außerhalb
der Anpressplatte 84 und der Reibscheibe 82 und
gehen durch Öffnungen
der Reaktionsplatte 80.
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Die
Feder 86 umfasst einen radial externen Ringabschnitt 94,
der sich auf einen Dichtungsring 96 stützt, der durch Stützen 98 des
Kupplungsdeckels 54 getragen wird, und radiale Arme 100,
die sich zur Drehachse erstrecken und die sich auf ein Kupplungslager 102 stützen, das
am Ende eines Kolbens 104 eines hydraulischen Zylinders 106 montiert
ist, der koaxial zum ersten hydraulischen Zylinder 48 ist und
der sich im Inneren dieses Zylinders erstreckt, zwischen dem Kolben 64 und
der zweiten getriebenen Welle 90.
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Die
beiden Zylinder 48 und 106 bilden eine einheitliche
Einheit, die durch das Gehäuse 108 des automatisierten
Getriebes getragen wird und die auf diesem Gehäuse zentriert ist, beispielsweise
mit Hilfe eines Rings 110, wie es hier dargestellt wird.
Der Körper
des Zylinders 48 trägt
ein drehbewegliches Führungslager 112 des
hinteren Endes 114 des Kupplungsdeckels 54, wobei
dieses Lager 112 ebenfalls ein axiales Haltelager und Lastsaufnahmelager
des Kupplungsdeckels 54 bildet, indem es jede Verschiebung
von diesem nach vorne verhindert.
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Mittel 116 zur
automatischen Verschleißnachstellung
der Reibbeläge 92 sind
auf der Anpressplatte 84 der zweiten Kupplung E2 zwischen dieser
Anpressplatte und den radialen Armen 100 der Membranfeder 86 montiert.
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In
der weiter oben beschriebenen Einheit wird das primäre Schwungrad 10 aus
dem flexiblen Ringblech 14 und Elementen, die fest mit
diesem Ringblech verbunden sind, gebildet, das heißt der zylindrische
Rand 16, der Anlasserkranz 18 und die Eingangselemente 22 des
Torsionsdämpfers 20, während das
sekundäre
Schwungrad die Reaktionsplatte 36 der ersten Kupplung,
den Kupplungsdeckel 54 und die von diesem Deckel getragen
Elemente umfasst, das heißt
die Anpressplatte 46 der ersten Kupplung E1, die Reaktionsplatte 80 der
zweiten Kupplung E2 und deren Anpressplatte 84, sowie die Einheit 116 zur
automatischen Verschleißnachstellung
und die ringförmigen
Membranfedern 50 und 86.
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Mittel
zur rotatorischen Verbindung der beiden Schwungräder sind radial außerhalb
des sekundären
Schwungrads montiert, genauer gesagt um die Anpressplatte 84 der
zweiten Kupplung E2 außerhalb
des Deckels 54, und umfassen eine Scheibe 118,
die vom hinteren Ende des zylindrischen Rands 16 des primären Schwungrads
getragen wird, und zwei Klemmscheiben 120, die beiderseitig
der Scheibe 118 montiert sind und durch den Kupplungsdeckel 54 getragen
werden, wobei sich diese beiden Scheiben 120 ihrerseits
zwischen einem hinteren Lager 122, das fest mit dem Kupplungsdeckel 54 verbunden
ist, und einem vorderen Lager 124, das durch nach außen orientierte
radiale Stützen
gebildet wird, die aus den Schiebern 52 der Anpressplatte 46 der ersten
Kupplung E1 hervorgehen, befinden.
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Die
beiden Klemmscheiben 120 gleiten axial auf dem Kupplungsdeckel 54 um
diesen Deckel und sind drehfest mit ihm durch interne Verzahnungen verbunden,
die mit einer entsprechenden externen Verzahnung des Deckels 54 eingreifen.
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Diese
Verbindungsmittel der beiden Schwungräder sind in der Stellung, die
auf den Zeichnungen dargestellt wird, aktiv, die eine Ruhestellung des
Stellglieds ist, das durch den Zylinder 48 gebildet wird,
und verbinden die beiden Schwungräder drehfest, wenn die erste
Kupplung E1 offen ist.
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Die
Membranfeder 50, die auf den Kolben 64 des Zylinders 48 wirkt,
ist konzipiert, um der Verschiebung nach vorn von diesem Kolben
zu widerstehen, solange der Steuerdruck des Zylinders 48 nicht einen
vorbestimmten Schwellenwert erreicht, der beispielsweise 10 bar
(1 MPa) einnimmt.
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Der
Betriebsdruck des Zylinders 48 liegt beispielsweise zwischen
10 und 30 bar (1 und 3 MPa) und kann 60 bar als Spitzenwert (6 MPa)
erreichen. Die Steuerdruckwerte, die kleiner als der Schwellendruck
sind, erlauben eine Nachstellung der Totgänge und demzufolge eine linearere
und präzisere
Steuerung zu Beginn der Klemmung der Kupplung E1, die erfolgt, wenn
der Steuerdruck des Zylinders 48 größer als der Schwellendruck
ist.
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In
der beschriebenen Anordnung werden die Verbindungsmittel der beiden
Schwungräder
in Öffnung
gesteuert, sofort zu Beginn der Verschiebung nach vorne der Schieber 52,
vor Beginn der Klemmung oder der Schließung der ersten Kupplung E1. Die
beiden Schwungräder
sind demzufolge bereits drehbeweglich getrennt, wenn die erste Kupplung
E1 beginnt, ihre Funktion der Drehmomentübertragung zwischen der Antriebswelle 10 und
der ersten getriebenen Welle 38 zu erfüllen.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
funktioniert wie folgt:
Wenn der Motor des Kraftfahrzeuges
angelassen wird, ist der Versorgungsdruck der Zylinder 48 und 106 im
Wesentlichen null, sind die Kupplungen E1 und E2 offen und die beiden
Schwungräder
drehfest verbunden durch die Klemmung der Scheiben 118 und 120 zwischen den
Stützen 124 der
Betätigungsschieber 52 und
der Scheibe 122, die durch den Kupplungsdeckel 54 getragen
wird, unter der Wirkung der ringförmigen Membranfeder 50 der
ersten Kupplung.
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Dank
der drehfesten Verbindung der beiden Schwungräder werden die Probleme beim
Durchqueren der Resonanzfrequenz des Zweimassenschwungrads zwischen
einer Drehzahl von null und der Leerlaufdrehzahl des Motors vom
Kraftfahrzeug verhindert.
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Um
anschließend
das Fahrzeug vorwärts
zu treiben, muss die Kupplung E1 geschlossen werden und hierzu der
Zylinder 48 durch einen hydraulischen Druck gesteuert werden,
der größer als
der Schwellendruck ist, der durch die Membranfeder 50 auferlegt
wird. Sobald der hydraulische Steuerdruck des Zylinders 48 diesen
Schwellendruck übersteigt,
werden die beiden Schwungräder
drehbeweglich getrennt, worauf die Kupplung E1 beginnt, sich zu schließen, um
einen Motordrehmoment auf die getriebene Welle 38 zu übertragen.
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Im
Leerlauf kann der Versorgungsdruck des Zylinders 48 null
sein (ein Fall, in dem der Resonanzbetrieb unweit der Leerlaufdrehzahl
ist) oder er kann derart dem Schwellendruck entsprechen, dass die beiden
Schwungräder
in diesem Fall drehbeweglich voneinander getrennt sind und dass
die Kupplung E1 bereit ist, in Schließung gesteuert zu werden, da
die Totgänge
nachgestellt wurden.
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Anschließend bleiben
bei der Verschiebung des Fahrzeuges die beiden Schwungräder drehbeweglich
voneinander getrennt, wobei der Versorgungsdruck des Zylinders 48 stets
zumindest gleich dem Schwellendruck ist, und dies unabhängig davon, ob
die Kupplung E1 offen oder geschlossen ist.
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Beim
Stillstand des Motors sind die Kupplungen E1 und E2 offen und der
Versorgungsdruck des Zylinders 48 ist im Wesentlichen bis
null reduziert, um die drehfeste Verbindung der beiden Schwungräder zu bewirken,
was die Probleme beim Durchqueren der Resonanzfrequenz verhindert.
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Vorzugsweise
folgt auf die Aufhebung des Versorgungsdrucks des Zylinders eine
Verzögerung (beispielsweise
zwischen etwa 10 bis 50 ms), was es erlaubt, die Versorgungskammer
des Zylinders zu leeren, bevor der Motor durch Trennung der Kraftstoffeinspritzung
oder der Zündung
angehalten wird, was die Verbindung der Schwungräder gewährleistet, bevor die Resonanzfrequenz
der Vorrichtung erneut durchquert wird.
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Ein
anderer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin,
dass der Torsionsdämpfer 20,
der zwischen die beiden Schwungräder
montiert ist, mit kurzen Federn mit höherer Steifigkeit ausgestattet
sein kann, was sich durch eine höhere
Eigenfrequenz ausdrückt.
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Selbstverständlich kann
die zweite Kupplung E2 durch einen hydraulischen Zylinder 106 gesteuert werden,
wie es auf den Zeichnungen dargestellt wird, oder durch jedes andere
Mittel, beispielsweise durch ein klassisches Gabelsystem oder durch
ein mechanisches Stellglied, das Mittel zur Umwandlung einer Drehbewegung
in eine Translation des Lagers 62 umfasst, wobei diese
Mittel beispielsweise des Typs mit Spiralrampe sind und wobei dieses
Stellglied durch ein Fluid gesteuert werden kann. Die beiden Kupplungen
E1 und E2 können
ebenfalls des Typs sein, der auf der 1 dargestellt
wird, wo sie jeweils zwei Platten umfassen, oder eines anderen Typs,
in dem beispielsweise die Reaktionsplatten der beiden Kupplungen
vereint sind und durch eine einzige Platte gebildet werden, wobei
die Anpressplatten in diesem Fall symmetrisch beiderseitig dieser
Reaktionsplatte angeordnet sind.
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Die
rotatorischen Verbindungsmittel des primären und des sekundären Schwungrads
können des
Typs sein, der auf den Zeichnungen dargestellt wird, in dem die
Scheibe 118, die fest mit dem primären Schwungrad verbunden ist,
aus einem geeigneten mit Glasfasern verstärkten Kunststoff realisiert sein
kann und zwischen zwei Metallscheiben 120 geklemmt ist,
die drehfest mit dem sekundären Schwungrad
verbunden sind, oder auch eines anderen Typs, beispielsweise eine
Scheibe, die Reibbeläge
trägt,
sobald die Klemmung dieser Scheiben die rotatorische Verbindung
der Schwungräder
bewirkt.
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Ebenso
kann die Klemmung dieser rotatorischen Verbindungsmittel durch diese
Stellmittel 52 der Anpressplatte 46 der Kupplung
E1 gesteuert werden oder durch jedes andere Mittel, das einer Anpressplatte
der einen von den beiden Kupplungen zugeordnet ist.
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Die
rotatorischen Verbindungsmittel der Schwungräder können ebenfalls Mittel umfassen,
um permanent ein reduziertes Drehmoment, das so genannte „Hysterese-Reibungsmoment", zu übertragen,
wenn die Schwungräder
getrennt sind. Diese Reibung zerstreut die Energie der relativen
Schwingung zwischen den Rädern
und dämpft
diese relative Schwingung. Hierzu kann eine axiale Elastizität hinzugefügt werden,
entweder durch eine der Scheiben, oder durch eine komplementäre Scheibe
mit einer konischen Form oder einer gewellten Form in der Umfangsrichtung.
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In
der Ausführungsvariante
der 2 ist die Motorwelle 10 mit den getriebenen
Wellen 38 und 90 durch ein Zweimassenschwungrad
und durch zwei Kupplungen E1 und E2 verbunden, die dieselbe Reaktionsplatte
aufweisen. Das primäre
Schwungrad 11 umfasst ein flexibles Ringblech 14,
das durch Schrauben 12 an der Motorwelle 10 befestigt
ist, wobei das Blech 14 aneinander befestigte Führungsscheiben 22 des
Torsionsdämpfers 20 trägt, dessen Ringscheibe 28 mit
dem sekundären
Schwungrad verbunden ist, das unter anderem die gemeinsame Reaktionsplatte 130 der
beiden Kupplungen umfasst. Die Reaktionsplatte 130 ist
durch Schrauben, Nieten 132 oder ähnlichem an der Ringscheibe 28 befestigt und
wirkt auf der einen Seite (nach vorne oder Seite der Motorwelle 10)
mit einer Reibscheibe 134 der Kupplung E1 zusammen und
auf der anderen Seite (nach hinten oder Seite des Getriebes) mit
einer Reibscheibe 136 der Kupplung E2.
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Die
Kupplung E1 umfasst eine Anpressplatte 138, die sich zwischen
der Ringscheibe 28 und der Reaktionsplatte 130 befindet
und die Kupplung E2 umfasst eine Anpressplatte 140, die
sich zwischen der Reaktionsplatte 130 und einer ringförmigen Membranfeder 142 befindet,
die zwischen einem ringförmigen
Rand eines Kupplungsdeckels 144 und einem selbstsperrenden
Ring montiert ist, wobei der Deckel 144 an der Reaktionsplatte 130 befestigt
ist und sich nach hinten erstreckt, um zentriert zu sein und durch
ein Lager 112 gehalten zu werden, das ein axiales Lager
zur Lastsaufnahme bildet, das durch die Steuerwinde 48 der
Kupplung E1 getragen wird.
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Der
Kolben des Zylinders 48 trägt ein Kupplungslager 62,
das mit Hilfe einer Scheibe 66 auf die Enden der radialen
Arme einer ringförmigen
Membranfeder 146 wirkt, die schwenkbar um eine ringförmige Rippe 148 des
Kupplungsdeckels 144 montiert ist, und deren Außenumfang
sich auf das hintere Ende der Längsschieber 150 stützt, die
sich außerhalb
der Anpressplatte 140 erstrecken und die durch den Umfang
der Reaktionsplatte 130 gehen, wobei die vorderen Enden
dieser Schieber auf eine Scheibe 152 geschweißt sind,
die auf einer Vorderseite der Anpressplatte 138 der Kupplung
E1 montiert ist.
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Der
Außenumfang
der Feder 146 wird zwischen einem Rand des Endes der Schieber 150 und einem
selbstsperrenden Ring gehalten, der auf diese Schieber montiert
ist.
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Die
ringförmige
Membranfeder 142 der Kupplung E2 stützt sich durch die Enden ihrer
radialen Arme 154 auf ein Kupplungslager 102,
das durch die Kolben eines ringförmigen
Zylinders 106 getragen wird, der koaxial zum Zylinder 48 ist
und in seinem Inneren um getriebene Wellen 38 und 90 montiert
ist.
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Rotatorische
Verbindungsmittel der Schwungräder
umfassen eine Scheibe 156, die durch das hintere Ende eines
zylindrischen Randes 16 des primären Schwungrads 11 getragen
werden und zwei Klemmscheiben 120 dieser Scheibe, die auf dem
Deckel 144 gleiten und durch die Schieber 150 mit
Hilfe eines ringförmigen
Lagers 158 geklemmt sind, das fest mit diesen Schiebern
verbunden ist.
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In
der 2 verfügen
die Elemente mit Bezugszahlen, die denen der Elemente der 1 entsprechen, über dieselbe
Struktur und/oder dieselbe Funktion wie in der 1.
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Die
Funktionsweise der Vorrichtung der 2 ist wie
folgt:
In der Ruhestellung sind die Kupplungen E1 und E2 offen
und das primäre
und das sekundäre
Schwungrad sind drehfest durch die Scheiben 120 verbunden, die
auf der Scheibe 156 geklemmt sind. Wenn der Steuerdruck
des Zylinders einen Schwellenwert überschreitet, der durch die
Membranfeder 146 ausgeglichen ist, öffnen sich die Verbindungsmittel
der Schwungräder,
wenn anschließend
der Steuerdruck des Zylinders 48 weiter steigt, schwingt
die Feder 146 um das Ringblech 148 des Kupplungsdeckels und
schließt
die Kupplung E1 mit Hilfe der Schieber 150, die im Zug
auf die Anpressplatte 138 wirken.
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Generell
entspricht die Funktionsweise dieser Vorrichtung derjenigen, die
bereits unter Bezugnahme auf die 1 beschrieben
wurde.
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Überdies
sind die Betätigungszylinder 48, 106 der
beiden Kupplungen mit Sensoren zur Kontrolle der Verschiebung ihrer
Kolben ausgestattet, wobei diese Sensoren des induktiven Typs sind
und jeweils eine Spule 194 umfassen, die auf einer Wand des
Zylinderkörpers
des entsprechenden Zylinders montiert ist, und ein Leitring 196,
der durch den entsprechenden Kolben getragen wird, und der die zugeordnete
Spule 194 umgibt oder von ihr umgeben ist, wobei dieser
Ring translatorisch mit dem Kolben des Zylinders im Wesentlichen
von einem Ende zum anderen der Spule bei der Betätigung der Kupplungen verschiebbar
ist.
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Jede
Spule 194 wird von den Leitern mit elektrischer Spannung
versorgt. Eine Analyse durch einen Rechner der Antwort auf ein gesendetes
Signal erlaubt es, die axiale Verschiebung des Kolbens zu kontrollieren.
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Der
Sensor der Verschiebung des Kolbens erlaubt es, eine Position des
Kolbens zu bestimmen, für
die die Schwungräder
nicht mehr drehfest verbunden sind und die Kupplung noch offen ist,
wobei der Steuerdruck des Zylinders etwas größer als der Schwellenwert ist.
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In
der Praxis misst das Steuersystem des Fahrzeugmotors die Positionen
des Kolbens, die jeweils einem Anfangszustand der Schwungräder, die rotatorisch
verbunden sind, und einem Ansprechpunkt der Kupplung (Beginn der
Klemmung) entspricht, und bestimmt anschließend eine Zwischenposition
des Kolbens, in der die Schwungräder
nicht mehr fest verbunden sind und die Kupplung vollkommen offen
ist. Dies verhindert es, diese Zwischenposition anhand des Steuerdrucks
zu bestimmen, was nicht so präzise
und in einigen Fällen
schwer realisierbar wäre.
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Des
Weitern ist ein Verstärkungsblech 200 durch
Aufspritzen am Körper
des Zylinders 48 integriert, um die Klemmung des internen
Rings des Lagers 112 besser zu tragen und ebenfalls für eine hintere
Zentrierung, wie in 202 angegeben, auf dem Gehäuse des
Getriebes.
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Letztlich
ist hervorzuheben, dass die Führungsscheiben 22 der
Torsionsdämpfung
durch Nieten aneinander befestigt sind und dass die hintere Scheibe
die Ringscheibe 28 durchquert, um an der vorderen Scheibe
befestigt zu werden.